Kvarvarande bärförmåga och styvhet hos korrosionsangripna stålkonstruktioner

Sammanfattning

Korrosion är en av de vanligaste degraderingsmekanismerna i stålkonstruktioner och leder tillmaterialförlust, reducerad bärförmåga och försämrad styvhet. Trots etablerade dimensioneringsreglerenligt Eurokod 3 saknas idag en tydlig och formaliserad metod för hur korrosionsrelateradtvärsnittsförlust ska omsättas till kvarvarande bärförmåga hos befintliga stålkonstruktioner. Syftet med detta examensarbete var att analytiskt utvärdera kvarvarande bärförmåga och styvhet hoskorrosionsangripna stålkonstruktioner samt att bidra till ett mer strukturerat beslutsunderlag vid valmellan förstärkning och utbyte. Studien avgränsades till generell korrosion i bärande stålkonstruktioner avkonstruktionsstål, främst pelare med I- och H-tvärsnitt i tvärsnittsklass 1-3. Arbetet genomfördes genom litteraturstudie, intervjuer, analytiska beräkningar och en fallstudie. Utifråntidigare forskning utvecklades analytiska modeller där korrosion behandlades som reducerad godstjockleki tvärsnittets flänsar och liv. Reducerade tvärsnittsegenskaper användes därefter för att uppskattakvarvarande bärförmåga och styvhet enligt Eurokodens dimensioneringsprinciper. Resultaten visade att korrosion tydligt påverkar både bärförmåga och styvhet. Momentbärförmåga,böjstyvhet och knäckningsbärförmåga visade sig generellt påverkas mer än axiell bärförmåga och axiellstyvhet. De framtagna modellerna uppvisade god överensstämmelse med analytiska beräkningar och gav iflera fall något konservativa resultat, vilket bedömdes vara fördelaktigt ur säkerhetssynpunkt. Studien visade även att bedömningar i praktiken ofta baseras på erfarenhet och säkerhetsmarginalersnarare än fullständiga beräkningar. Den framtagna metodiken kunde därför bidra till mer strukturerade,spårbara och tekniskt motiverade beslut vid tillståndsbedömning av korrosionsangripnastålkonstruktioner. Samtidigt var metodiken förenad med vissa begränsningar och bör främst tillämpas förgenerell korrosion och inom studiens definierade avgränsningar.